马钢集团设计研究院有限责任公司
数字化协同推动高质量发展 —— 欧特克解决方案助力马钢设计研究院 协同发展之路
案例研究
Summary
马钢集团设计研究院有限责任公司采用 Autodesk Vault®作为企业的数字化协同平台，极大的提升了设计和管理效率，形成了具有较高价值的数字资产，并有效防止了数字资产的流失。
图片来源：马钢集团设计研究院有限责任公司官网
老朋友，新身份——马钢集团设计研究院有限责任公司简介
马钢集团设计研究院有限责任公司（以下简称“马钢设计研究院”），前身是成立于1978年的马钢矿山研究所。2018年4月，马钢集团公司进行内部机构重组并引进战略投资者成立合资公司。2020年1月，马钢集团设计研究院有限责任公司由宝钢工程技术集团有限公司托管，全面纳入中国宝武管理体系。
目前，马钢设计研究院主要的业务范围包括工程项目前期咨询、工程设计、工程总承包及项目管理服务等。马钢设计研究院在矿山半连续/全连续开采、高压辊磨技术、大中型机械化料场、连铸、型钢等工艺成套技术与装备设计、研究方面处于行业先进水平，通过自主研发和集成创新，形成了诸多具有专业特色和较强竞争力的技术和工程案例。同时在民用建筑、市政基础设施设计、钢结构建筑产业化方面等均具有一定特色和优势。
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安徽省BIM技术领头羊
马钢设计研究院作为安徽省BIM技术应用的先进代表，在BIM技术及数字化应用方面取得了不错的成绩。马钢BIM已成为安徽省BIM技术应用品牌。同时，马钢设计研究院是欧特克授权培训中心和安徽省BIM技术应用指定培训基地，可提供全过程、全专业、全员BIM技术应用解决方案。
2014年，马钢设计研究院完成1580mm热轧带钢生产线，这是一条完全由马钢自主集成的具有世界先进水平的热连轧带钢生产线，设计起点高、工艺设备技术复杂。项目采用Autodesk Inventor®与Autodesk Revit®全专业三维协同设计，融合优势互补，是实现制造业和建筑业跨界协同的经典案例。2021年，马钢设计研究院三个项目荣登中国勘察设计协会“创新杯”BIM大赛榜单，获得一等奖的项目 “马钢原料厂环保升级及智能化改造工程一次料场C型料棚工程”（以下简称“C型棚工程”）, 在行业内首创C型料棚新型桩基方案，创新采用网架结构形式，解决了施工难题。
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C型棚工程的秘密
据马钢集团设计研究院有限责任公司副总工程师、宝钢工程技术集团有限公司工程大数据中心资深技术总监、安徽省勘察设计协会BIM技术专委会副主任委员尤嘉庆介绍，“马钢原料厂环保升级及智能化改造工程一次料场C型料棚工程”通俗点讲，就是把钢厂堆料的厂棚做出来。这个工程的难点在于：
第一，因为项目的位置在长江边上，所以环保要求比较高，在保证环保性的同时还要使项目符合建筑相关标准，并考虑其经济性。第二，C型棚比较大，又属于改造项目，新建的部分和改造的部分要相互结合起来；最后，工期紧。这是C型棚工程最主要的三个难点。
解决上述难点首先需要根据环保要求，把建好的模型放在总图平面上做方案，进行专家论证，选出最合适的方案。然后，要把模型细化，使方案符合建筑标准。同时，这是一个改造项目，要想办法把新建和旧有的部分结合起来，用正向设计的方法，通过数字化手段尽量减少返工，跟上施工的节奏。
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“这个项目的BIM部分是用Revit做的。总体说来，大致分为这样几个部分：
- 首先，C型棚是一个弧形的棚，马钢设计研究院采用了网架结构这样一种创新的形式来完成。这个网架结构是由国产软件完成的，然后把它转成Revit模型。
- 其次，C型棚的混凝土T型台和管道部分都是用Revit建模的。
- 再次，设备部分使用Revit和Inventor来完成建模。马钢设计研究院利用Inventor高效率的完成建模，然后再转成Revit模型，给其他专业去装配。
- 最后，在设计过程中，马钢设计研究院在Autodesk Vault®平台上，以土建为主进行了设计评审，优化了各个预留孔和埋件，减少了变更量，避免了重复和返工现象的发生。
在C型棚工程这个项目上，我们申请了相关技术的发明专利，比如快速建模和出图方面就有发明专利，通过Revit软件和国产盈建科结构计算软件互补，可以提高5倍的设计效率。”尤嘉庆介绍到。
C型棚工程项目从设计到建成，用了一年左右的时间。2020年项目启动的时候，正处于新冠疫情爆发期，给项目的开展带来了额外的困难。尤嘉庆透露，为了保证项目能按期完成，马钢设计研究院采用了“Vault+雾计算平台”的方法进行远程异地协同设计来助力项目的顺利实施。“Vault+雾计算平台”可以保证在单位办公和居家办公的人员都可以同时使用这个平台来做三维设计，能够实现远程异地多点进行协同工作。
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马钢设计研究院的数字化协同经验
注重通过协同来提高效率是马钢设计研究院在数字化转型过程中较成功的一点。根据尤嘉庆的介绍，马钢设计研究院的协同设计经验大致有以下几点：
- 首先，要有一个协同平台。马钢设计研究院选择了使用成本比较低、部署较为灵活且可以随着企业的机构改革而随时变化的Vault来做协同平台。
- 其次，要使用云计算和边缘雾计算，打造“云边一体化”的协同环境，再通过与Vault平台的结合，可以实现在任何有网络的地方进行远程协同设计。
- 最后，使用Vault平台可以做到知识的积累，马钢设计研究院通过这种积累的方式，形成了具有高价值的数字资产。
“马钢设计研究院从很早就开始使用欧特克的产品和技术，多年的合作，欧特克产品和技术带给马钢设计研究院最大的价值就是能够以较低的成本快速推广和实现数字化设计和协同。”
—尤嘉庆
马钢集团设计研究院有限责任公司副总工程师、宝钢工程技术集团有限公司工程大数据中心资深技术总监、安徽省勘察设计协会BIM技术专委会副主任委员
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基于Vault平台的协同五步法及其价值
马钢设计研究院目前有22个专业，在使用Vault平台前，他们开发了一个内部系统用来管理数据。据了解，当时只是把成品打包和图纸一起放在这个系统里，并没有进行协同。而使用Vault平台后，根据欧特克软件的使用经验，马钢设计研究院归纳总结出了协同五步法，可以很好的解决22个专业的协同问题。
- 第一步，策划。在策划阶段，将各专业要设计的数字化模型策划分解给每个设计人，并将初始模型文件上传到Vault协同平台上相应的专业文件夹中。
- 第二步，装配。这里的装配其实是一个预协同过程，当设计人员每天完成各自模型上传的同时，装配模型就逐步展现出来了。
- 第三步，权限。不同角色在Vault平台上被赋予不同的读取、移动或删除等权限。
- 第四步，建模。各专业设计人针对获取（下载或检出）的初始模型文件，根据要求不断丰富专业模型及属性，适时上传（检入）到Vault协同平台上。
- 第五步，沟通。主要进行设计评审，模型沟通、三维审核以及外部展示等。
马钢设计研究院在数字化转型方面的发展及规划
- 首先，马钢设计研究院数字化转型的第一步是要实现全员在线。目前这第一步，马钢设计研究院基本上已经完成，全员都在Vault+雾计算协同平台上。
- 其次，要智造数字化的工厂。这里，马钢设计研究院的产品就是数字化工厂，目前这一块正在加紧实施中。
- 再次，马钢设计研究院要实现数字化交付。在数字化转型的过程中，设计院是供应商，需要对业主进行数字化交付。
宝武集团的愿景是成为首屈一指的中国钢铁业数字化设计院。目前，宝武集团积极推进数据驱动、集成创新、协同共享等数字化转型理念，围绕智慧制造、智慧服务及智慧治理三大领域探索转型实践，已取得初步成效。作为中国宝武的一员，期待马钢设计研究院继续以数字化转型为核心战略，积极推动数字化正向协同设计，推广数字化设计在项目全生命周期的深入应用。
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